示出了一种管道密封垫圈，该管道密封垫圈设计成被容纳在设置在塑料管道区段的接收式扩口端部内的座圈内，该接收式扩口端部与匹配的插入式管道端部组装在一起以形成塑料管道接头。垫圈由硬塑料带以及两个分开的弹性体部分组成，其中硬塑料带具有外周表面和内周表面。第一分开的弹性体部分形成围绕硬塑料带的外周表面的外环。第二分开的弹性体部分形成围绕硬塑料带的内周表面的内唇缘。在垫圈模制操作期间，两个分开的弹性体部分通过一系列间隔开的肋部相连接，这些肋部形成以间隔开的间隔连接第一分开的弹性体部分和第二分开的弹性体部分的弹性体连续本体。体部分的弹性体连续本体。体部分的弹性体连续本体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低压和无压应用的轻质密封垫圈
[0001]本专利技术总体上涉及用于塑料管线中的管道接头的密封垫圈和密封系统，其中，插入式插头管道区段安装在匹配的接收式插座管道区段内以形成管道接头，本专利技术还涉及一种用于制造这种垫圈的方法，该垫圈具有特别适合于低压或无压应用(例如下水管线)的简约轻质设计。
技术介绍
[0002]用于塑料流体输送管道的流体密封系统被用在各种工业中。在这种系统中使用的管道通常由包含聚烯烃和PVC的热塑性材料制成。在形成管道区段之间的接头的过程中，插入式或插头管道端部插嵌在接收式或插座管道端部内。环状的弹性体环或垫圈通常位于形成在热塑性管道的插座端部中的凹槽内。当插头插嵌插座内时，垫圈为接头提供主要密封能力。已经采用了不同类型的密封技术来确保管道接头的密封完整性。重要的是，密封垫圈在组成接头期间不会脱落，并且垫圈在现场应用中不会扭曲或以其他方式受损。
[0003]先前的垫圈密封系统是已知的，其中均匀的橡胶垫圈总体上是可变形的，以允许用手折区或弯曲从而具有反向曲率，并且该橡胶垫圈插嵌在形成在接收式扩口管道端部中的匹配的内部座圈内。在管道制造场所使用可折叠的心轴扩口工具来预成形接收式管道扩口端部中的座圈。试图确保这种管道接头的完整性的现有技术涉及使用这样的管道垫圈，该管道垫圈具有由可弹性屈服的密封材料(诸如橡胶)制成的第一明显本体区域，该第一明显本体区域结合至由更刚性的材料(诸如刚性塑料)制成的第二明显本体区域。目的是垫圈的刚性本体区域有助于使垫圈在管道凹槽内保持在位。解决这个问题的其他方法包括使用具有加强带的均匀橡胶环，该加强带插嵌设置在橡胶环的内直径上的匹配的凹槽中。
[0004]在1970年代早期，挪威卑尔根市的Rieber&Son公司就开发了一种在工业上称为“Rieber接头”的新技术。该Rieber系统采用模具元件和密封环的组合，以用于密封在由热塑性材料制成的两个配合的管道的插座端部和插头端部之间的接头。在Rieber工艺中，在形成接收式的或扩口端部的同时，将弹性体垫圈安装在位于管道的接收式插座端部中的内部凹槽内。在扩口操作期间，Rieber工艺提供了预加应力并锚固的弹性体垫圈而不是利用预成形的凹槽。因为垫圈在扩口管道端部形成的同时安装，可以供应嵌入的刚性增强环来作为垫圈的一部分。由于管道凹槽在某种意义上围绕垫圈及嵌入其的增强环形成，该垫圈被牢固地保持在位并且不倾向于扭曲或翻转或以其他方式允许杂质进入接头的密封区域，因此增加了该接头的可靠性并且降低了泄漏或由于磨损而可能失效的风险。在以下授权的美国专利中进行了描述Rieber工艺：。美国专利第4,120,521号；第4,061,459号；第4,030,872号；第3,965,715号；第3,929,958号；第3,887,992号；第3,884,612号和第3,776,682号。
[0005]尽管Rieber工艺提供了进展，但扩口操作有些复杂且昂贵。此外，存在某些这样的情况，其中希望在现场或制造工厂手动地安装垫圈，或者在选择的管道端部中的预成型的座圈内移除一个垫圈并且重新安装另一个垫圈，而不是利用一体安装的垫圈，在一体安装的垫圈中，管道中的凹槽围绕垫圈形成。因此，在一些例子中，可能希望具有可以通过将垫
圈简单地弯曲并安装在管道座圈中以用手安装的垫圈。
[0006]因此，本专利技术的一个目的是提供一种改进的垫圈，该垫圈牢固地保持在预成型的管道凹槽内，而无需分开的保持带。
[0007]本专利技术的另一目的是提供这样的密封垫圈，该密封垫圈具有以下属性：允许在现场组装期间在低压或无压状态下密封该密封垫圈而无需扭曲、挤压或移位，并且该密封垫圈还可以用手安装在塑料管道的扩口座圈中。
[0008]本专利技术的另一目的是提供一种塑料/橡胶种类的改进的密封垫圈，该密封垫圈在使所使用的橡胶材料的量最小化的同时优化垫圈与管道扩口座圈以及与接合管道的插头端部的密封表面接触。例如，在PP
‑
TPE垫圈的情况下，目标将是最小化所使用的TPE的量，同时通过使用更多的PP来补偿。
[0009]本专利技术的另一目的是提供这样的PP
‑
TPE类型的密封垫圈，该密封垫圈中TPE体积所占的比率小于50％。
技术实现思路
[0010]本专利技术的密封垫圈满足橡胶/塑料垫圈设计的前述目的，该橡胶/塑料垫圈设计成尤其用于在低压或无压应用(诸如下水管线)中的密封PVC管道，其中可以有利地使用其简约且轻质的设计。本专利技术的优选垫圈包括环形的硬塑料带，该环形的硬塑料料带例如由适合的聚烯烃(例如，聚丙烯(PP))制成。硬塑料带支撑两个分开的橡胶或热塑性弹性体(即，TPE，优选TPV)密封区域，这些区域组成外环和内唇缘。设计的主要目的是减少所需的TPV的量，并通过使用更多的PP来进行补偿。在特别优选的形式中，本专利技术的密封垫圈包含按体积计约55％的PP和45％的TPV。特征是具有外密封环、内密封唇缘和一种塑料的杯状带的独特设计还固有地实现最小化所使用的TPV的总体积的目的。
[0011]如将更全面描述的，细长PP本体支撑两个TPE部件(环和唇缘)，从而提供大部分的必要的硬度以形成抵靠密封表面的足够的接触压力。外环被选择性地设定尺寸以提供作为密封本体的适当功能。在组成接头期间，密封垫圈的外直径上的接触压力来自环压缩(由于干涉)以及来自PP本体的压缩和弯曲。外环与内唇缘部件有效地吸收所有接头尺寸变化。在内直径的情况下，接触压力的主要来源来自唇缘受拉伸而产生的周向应力。
[0012]在大多数密封件中，不存在从外密封表面通过软质材料到内密封表面直接压缩线。在本专利技术的设计中，内部PP弯曲应力成为通过密封传递反作用力的手段。通过用手弯曲垫圈，垫圈可以容易地安装在塑料管道的预成形座圈中。安装简易性和密封性能通过在PP材料性质或本体几何形状上做出轻微改变来调节，以满足要求和标准。当施加液体静压力时，V形密封件的形状促进自赋能行为。
[0013]使用独特的模制操作来注射模制本专利技术的密封垫圈。TPV注射在PP插嵌件上，从密封轴线通过两个浇口到内唇缘中。TPV的外环注射通过位于密封件的外周表面上的多个肋部进行，这些肋部保持结合到成品产品中。在成品产品中，这些肋部或流道用作缓冲部，该缓冲部有助于侧向地密封配合到管道座圈凹槽中而需要较少材料。
[0014]在特别优选的形式中，示出了这样的管道密封垫圈，该管道密封垫圈设计成用于容纳在设置在热塑性管道的接收式扩口插座端部内的座圈内，该接收式扩口插座端部具有一给定的内直径，该内直径设计成用于容纳匹配的插入式热塑性管道端部的给定的外直径
以形成管道接头。垫圈由具有外周表面和内周表面的环形的硬塑料带构成。带具有两个分开的弹性体部分，第一分开的弹性体部分形成围绕硬塑料带的外周表面的外环，并且第二分开的弹性体部分形成围绕硬塑料带的内周表面的内唇缘。这两个分开的弹性体部分通过一系列间隔开的肋部相连接，这些肋部形成围绕该带以间隔开的间隔连接第一分开的弹性体部分和第二分开的弹性体部分的弹性体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种管道密封垫圈，设计为容纳在设置在热塑性管道的接收式扩口插座端部内的座圈内，所述接收式扩口插座端部具有一给定的内直径，所述内直径设计为容纳匹配的插入式热塑性管道端部的给定的外直径以形成管道接头，所述垫圈包括：环形的硬塑料带，所述硬塑料带具有外周表面和内周表面；以及两个分开的弹性体部分，第一分开的弹性体部分形成围绕所述硬塑料带的所述外周表面的外环，并且第二分开的弹性体部分形成围绕所述硬塑料带的所述内周表面的内唇缘，所述两个分开的弹性体部分通过一系列间隔开的肋部相连接，这些肋部形成以间隔开的间隔连接所述第一分开的弹性体部分和所述第二分开的弹性体部分的弹性体连续本体；并且其中，所述硬塑料带支撑弹性体的所述外环和弹性体的所述内唇缘两者，从而提供足够的硬度以在所述外环与所述管道的所述扩口插座端部的所述座圈之间以及在所述内唇缘与匹配的所述插入式管道端部之间形成接触压力。2.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，所述硬塑料带由合成聚烯烃制成。3.根据权利要求2所述的管道密封垫圈，其中，所述硬塑料带由聚丙烯制成。4.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，所述两个分开的弹性体部分均由热塑性弹性体制成。5.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，所述垫圈包含大于50％的合成聚烯烃。6.根据权利要求5所述的管道密封垫圈，其中，所述垫圈包含按体积计约55％的聚丙烯和45％的热塑性弹性体。7.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，弹性体的所述外环部分具有外环表面，并且弹性体的所述外环部分的尺寸被选择性地设定以用作密封本体，由此弹性体的所述外环部分在所述外环表面上与所述管道扩口端部的接触压力来自由于与所述管道扩口端部的干涉而引起的环压缩以及来自聚烯烃本体的弯曲，并且其中，弹性体的所述内唇缘部分和所述外环表面的尺寸设定成吸收管道插入式构件和接收式构件中的任何尺寸变化。8.根据权利要求7所述的管道密封垫圈，其中，在弹性体的所述内唇缘部分的情况下，接触压力的主要来源来自在组成所述管道接头时通过匹配的所述插入式管道端部使所述唇缘受拉伸而产生的周向应力。9.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，不存在从所述垫圈的弹性体的所述外环部分通过软质材料到弹性体的所述内唇缘部分的直接压缩线，相反地，所述硬塑料带的内部弯曲应力成为通过密封将反作用力传递至弹性体的所述外环部分和弹性体的所述内唇缘部分的手段。10.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，所述硬塑料带与所述硬塑料带支撑的弹性体的所述外环部分和弹性体的所述内唇缘部分一起形成V形轮廓的截面，当液体静压力施加至所述管道接头时，V形自身起到促进自赋能行为的作用。11.根据权利要求1所述的管道密封垫圈，其中，所述垫圈的弹性体的所述外环部分和弹性体的所述内唇缘部分两者均具有露出的周向密封表面，这两个周向密封表面都设置有一系列周向的岸部和凹槽以用于在组成所述管道接头时接合所述接收式管道插座端部和匹配的所述插入式管道。12.一种制造管道密封垫圈的方法，所述管道密封垫圈设计成容纳在设置在热塑性管道的接收式扩口插座端部内的座圈内，其中，所述接收式扩口插座端部具有一给定的内直
径，所述内直径设计成容纳匹配的插入式热塑性管道端部的给定的外直径以形成管道接头，所述方法包括以下步骤：提供具有上半部和下半部的注射模具，所述下半部具有橡胶模具型腔；将硬塑料带放置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗德尼，
申请(专利权)人：Samp，amp，B技术产品公司，
类型：发明
国别省市：
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